package heap.medium;

import java.util.*;

/**
 * 查找和最小的K对数字
 * 示例 1:
 * 输入: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3
 * 输出: [1,2],[1,4],[1,6]
 * 解释: 返回序列中的前 3 对数：
 *      [1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]
 * 示例 2:
 *
 * 输入: nums1 = [1,1,2], nums2 = [1,2,3], k = 2
 * 输出: [1,1],[1,1]
 * 解释: 返回序列中的前 2 对数：
 *      [1,1],[1,1],[1,2],[2,1],[1,2],[2,2],[1,3],[1,3],[2,3]
 * 示例 3:
 *
 * 输入: nums1 = [1,2], nums2 = [3], k = 3
 * 输出: [1,3],[2,3]
 * 解释: 也可能序列中所有的数对都被返回:[1,3],[2,3]
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-k-pairs-with-smallest-sums
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 */
public class FindKPairsWithSmallestSums_373 {

    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<int[][]> maxHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> b[1][0] - a[1][0]);
        for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
                maxHeap.offer(new int[][]{ {nums1[i], nums2[j]}, {nums1[i] + nums2[j], 0}});
                if (k < maxHeap.size())
                    maxHeap.poll();
            }
        }

        int n = maxHeap.size();

        LinkedList<List<Integer>> list = new LinkedList<>();
        while(n-- > 0 && !maxHeap.isEmpty()) {
            int[][] poll = maxHeap.poll();
            List<Integer> li = new ArrayList<>();
            li.add(poll[0][0]);
            li.add(poll[0][1]);
            list.addFirst(li);
        }
        return list;
    }

    public List<List<Integer>> kSmallestPairsOpt(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<int[]> maxHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> (b[0] + b[1]) - (a[0] + a[1]));
        for (int i = 0; i<(nums1.length<k?nums1.length:k); i++) {
            for (int j = 0; j<(nums2.length<k?nums2.length:k); j++) {
                if (maxHeap.isEmpty() || k > maxHeap.size() || maxHeap.peek()[0] + maxHeap.peek()[1] >= (nums1[i] + nums2[j])) {
                    maxHeap.offer(new int[]{ nums1[i], nums2[j] });
                }
                if (k < maxHeap.size())
                    maxHeap.poll();
            }
        }
        int n = maxHeap.size();

        LinkedList<List<Integer>> list = new LinkedList<>();
        while(n-- > 0 && !maxHeap.isEmpty()) {
            int[] poll = maxHeap.poll();
            List<Integer> li = new ArrayList<>();
            li.add(poll[0]);
            li.add(poll[1]);
            list.addFirst(li);
        }
        return list;
    }

    public static void main(String[] args) {
        FindKPairsWithSmallestSums_373 fws = new FindKPairsWithSmallestSums_373();
        List<List<Integer>> lists = fws.kSmallestPairsOpt(new int[]{1,7,11 }, new int[]{2,4,6}, 3);
        for (List<Integer> list : lists) {
            System.out.println(list.get(0) + " "+list.get(1));
        }
    }
}
